12Cr3W低活性铁素体/马氏体钢中析出的行为

在Thermo-Calc热力学软件的辅助设计下,制备了一种针对超临界水堆工况的12Cr低活性铁素体/马氏体钢.通过显微组织观察与分析,同时结合热力学及动力学计算,研究了含12％ (vol％)δ铁素体的12Cr3W钢析出行为.结果表明:1050℃淬火780℃回火后,12Cr3W钢中析出相主要为M23C6和Cr2N.M23C6主要在回火马氏体内析出,而针状Cr2N则主要在δ铁素体内析出,Cr2N相对于M23C6容易发生粗化长大,计算结果与实验值吻合.12Cr钢淬火回火后的析出相组成受δ铁素体影响.借助于Thermo-Calc软件计算得到的热力学平衡相图选择合适的淬火温度,可以有效控制淬火后δ铁素体相含量,从而优化显微组织中析出相.     

热处理工艺对Inconel 718C改型合金组织和性能的影响

通过力学性能检测、X射线衍射、光学和扫描电镜观察,研究了热处理工艺对改型Inconel 718C镍基高温合金微观组织、拉伸性能、持久性能以及蠕变行为的影响.结果表明,较高温度均匀化热处理可显著改善合金中元素的偏析,可消除合金中的Laves相.均匀化温度较低时残存少量Laves相,对合金强度无影响,但严重降低合金的塑性和700℃/620 MPa时的持久寿命.在中间热处理过程中,晶界δ相的析出显著降低合金的室温和700℃拉伸强度和塑性;δ相的析出增大了合金的稳态蠕变速率,加速了蠕变第三阶段的发生,这主要是由于在蠕变过程中δ相附近微孔聚集长大所致.     

低碳钢铁素体相变析出行为

利用高温淬火相变仪测定了EH40级船板钢晶内铁素体的相变温度区间,又利用高温共聚焦显微镜对晶内针状铁素体的相变析出行为进行了原位观察。结果表明:能得到针状铁素体的最佳降温速率为10℃/s,升温过程中奥氏体开始相变温度Ac_1=743℃,降温过程中奥氏体结束相变温度Ar_1=546℃;针状铁素体的生长过程伴随着加速和减速现象;观察到针状铁素体的3种形核方式,分别为夹杂物诱导形核、在奥氏体晶界上感生形核析出以及在晶界铁素体上感生形核析出。最后揭示了从铁素体析出生长到形成连锁组织的作用机理。     

核级316H管道熔敷金属蠕变性能表征

文中通过开展核级316H管道熔敷金属在525℃不同应力下的蠕变试验,对熔敷金属蠕变后的析出相演变、蠕变损伤机理和断裂机制进行研究.结果表明,316H熔敷金属的蠕变曲线由瞬时蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段组成,其高温蠕变机制为幂律蠕变.在蠕变断裂后的熔敷金属内部发现三种析出相:在δ铁素体内部析出的具有强化作用的Laves相,在δ铁素体与奥氏体界面析出的促进空洞形核长大的σ相和链状M₂₃C₆. 在σ相和链状M₂₃C₆附近区域产生的蠕变空洞是蠕变失效的主要原因.在断口处观察到大小均匀的等轴韧窝,说明熔敷金属的断裂机制为韧性断裂.     

铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢中的第二相析出行为

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪等方法研究了铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经1050℃×1 h空冷正火后在不同温度回火的显微组织及第二相析出行为。结果表明:铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经不同温度回火后,显微组织由板条状回火马氏体和少量δ-铁素体组成,在较低温度(550℃)回火时,高密度纳米尺寸M_6C型碳化物均匀分布在马氏体板条内,随回火温度的升高,M_6C型碳化物长大成细长针状,同时在原奥氏体晶界、马氏体板条界及δ-铁素体周围析出M_(23)C_6型碳化物,继续升高回火温度至700℃,板条内不再有M_6C型碳化物析出,板条界上M_(23)C_6型碳化物颗粒逐渐长大。     

含Cu低碳钢马氏体相变原位观察

以一种含Cu低碳钢为研究对象,利用高温激光共聚焦显微镜对IQP(两相区加热奥氏体化+淬火+碳配分)工艺处理的钢的马氏体相变过程进行了原位观察。采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等手段对其组织演变进行了表征。结果表明:在加热过程中,奥氏体在珠光体、渗碳体界面和铁素体晶界及晶内同时形核;在淬火过程中马氏体优先在奥氏体晶界及晶内位错缠结处形核长大,新生马氏体在先形核马氏体板条上形核并与其呈一定取向关系生长;合金元素由铁素体向奥氏体配分导致淬火后组织残留更多的奥氏体,化学势驱动C原子由马氏体向未转变奥氏体中配分使残余奥氏体稳定性提高,两者协同作用促使IQP处理后的试验钢获得更多的残余奥氏体。     

SAVE12钢蠕变前后的微观组织分析

借助光学显微镜和透射电镜,研究了SAVE12钢的微观组织。结果表明,蠕变前后SAVE12钢组织主要为马氏体,也有少量δ-铁素体。蠕变前SAVE12钢中主要存在3种析出相,分别为富Nb的MX相,富Cr的M23C6相和富Fe的M5C2相。蠕变后部分MX相发生三点变化:Nb元素少量下降,其它金属元素少量增加;Nb元素较大下降,而Ta和W元素较大增加,变成富Ta的MX相;Nb元素较大下降,而Cr和V元素较大增加。蠕变后M23C6相化学成分基本没有变化,但析出量增加,且颗粒尺寸长大的不明显。蠕变后在δ-铁素体中有Laves相析出。     

低膨胀高温合金晶粒长大规律及对其性能的影响

本工作研究了不同热处理制度对低膨胀高温合金析出相的行为以及晶粒长大的影响。实验结果表明,在Laves相析出峰温度范围（980～990℃）保温不同时间,Laves相尺寸逐渐增大,晶粒不长大。在1000～1040℃保温1 h后Laves相开始溶解,晶粒逐渐长大至4级、3.5级、3级、2级,因此在热加工过程中为避免晶粒长大,热变形加热温度不应超过1010℃,或在1000℃变形且保温时间不应超过1 h。晶界Laves相的含量对合金性能影响较小,而合金的晶粒度对其影响较大。     

T91钢在500℃蠕变的微观组织演变

利用SEM、TEM对宝钢T91钢在500℃、不同持久蠕变应力下的微观组织进行了研究。结果表明,500℃蠕变后,位错明显减少,但马氏体板条、M23C6和MX尺寸稳定,仍具有很好的强化作用,说明在500℃蠕变时T91钢具有很好的组织稳定性;在蠕变试样中观察到了Laves相,其有两种形核点:一种是在高应力(320MPa)下,不受M23C6影响,单独形核;另一种是在低应力(280MPa)下,紧邻M23C6形核。Laves相的出现并没有损害T91钢的蠕变性能,是含Al夹杂物引发了T91钢的失效。     

双相不锈钢加热过程中γ→δ相变的原位观察

利用共聚焦激光扫描显微镜原位观察不同升温速率下双相不锈钢中奥氏体(γ)向高温铁素体(δ)转变的全过程.结果表明,γ→δ相变存在两种转变机制:即形核-长大机制和相界迁移机制.在升温速率较高的情况下相变以形核-长大为主,在升温速率较低的情况下以相界迁移为主,多数情况下两种转变机制共存.利用固态相变形核理论分析了不同相变机制产生的原因,并通过扩散控制长大理论对δ的长大速度及其影响因素做出探讨.